卡扣设计：卡扣的类型和最佳实践

作为工业设计师，您不希望外露的紧固件损害您产品的美感。今天的制造环境也要求高效生产高质量的零件。这似乎是一个明显的悖论。但是，解决方案在于使用卡扣设计来组装零件。

设计带有卡扣接头的零件可以节省生产时间和金钱。它们不仅降低了材料成本和零件数量，而且提高了组装的便利性。传统的注塑成型技术已被证明可用于生产卡扣接头。然而，3D 打印的卡扣设计有新的机会。

因此，了解卡扣设计至关重要，它会与制造系统产生反应。卡扣式设计具有一定的挑战。本文旨在通过讨论关键功能来帮助您驾驭复杂的卡扣式世界。我们还将研究重要的分类和克服常见原型问题的最佳实践。

卡扣总览

卡扣接头是组装零件的最简单和最有效的方法之一。使用卡扣接头，通常不需要不同类型的紧固件和工具。在最简单的形式中，卡扣接头是一个小突起，可以是螺柱、钩子或珠子。在装配过程中会发生此突起的偏斜。

主要目的是捕捉 matin 组件中的一个特征。即，部件的突出部分可能在接合时偏斜。然后，它会捕获匹配组件中存在的特征。

通常，用户在组装之前不一定需要接触卡扣接头。这使得卡扣设计的自动化变得更加容易。卡扣设计还决定了连接是永久的还是临时的。即是否可以通过工具/力释放配合。

注塑卡扣配合的重要标准之一是在组装和拆卸时柔性特征的位移。卡扣接头通常用于塑料零件。因此，配合允许灵活性。也就是说，塑料材料允许合理的应变和弹性水平。因此，可以有很大的挠度而不会有损坏零件的风险。

在连接状态下，卡扣配合通常是无负载的，并且只有最小的位移。这使得它们可用于塑料材料。受压塑料上往往会发生蠕变，这可能会导致它们随着时间的推移失去预张力。

本质上，刚性定位元件有助于对齐连接部件。这有助于防止任何形式的位移和配合从接头上松脱。在这种情况下，卡扣、凹槽、凸耳等都是不错的选择。

卡扣接头适用于多种应用。一些基本类型的配合可以与它们结合使用，以满足行业标准和特定的设计要求。这扩展了塑料卡扣设计示例的多样性。

卡扣接头的类型

有大量可用的卡扣设计可能性。在本节中，我们将讨论三种最常见的卡扣接头类型。它们包括以下内容：

悬臂式斯内普接头

这些是制造中最常见的卡扣接头类型。这些接头具有简单的几何形状，使其易于在卡扣设计中实现。在连接过程中计算它们的应变也很容易。

基本设计包括一个悬臂梁，其尖端带有一个锥形钩。在连接伙伴中也有一个匹配的凹槽。该结构显示锥形表面沿接合伙伴的表面滑动。这会使悬臂弯曲，使钩子在弹回未变形状态之前到达凹槽。

接头可以是永久性的，也可以在分离力下支持释放。该属性取决于钩子和凹槽之间的表面角度。在某些情况下，悬臂不是直杆。还有其他带有 U 形或 L 形悬臂的设计。这些设计在塑料零件中很常见。

这些形状的优点在于它们支持更长的悬臂而不占用更多空间。因此，当它们在紧凑的环境中时，它们允许较低的偏转力。当这些 U 形和 L 形悬臂位于零件边缘时，注塑设计中就不需要滑块了。

扭力卡扣

与悬臂卡扣配合设计不同，扭力卡扣配合基本上是通过扭转杆来偏转梁。它们是用于创建可分离连接的简单方法。这些强大的解决方案也相当于一种经济且复杂的连接方法。摇臂的设计让加入伙伴轻松打开。

摇臂的偏转力由其轴的扭转给出。卡扣式摇臂和扭杆一体成型，以实现最佳连接。当吊钩梁的延伸超出扭杆轴时，就会出现跷跷板机制。用户只需推动横梁的自由端，即可提起吊钩并松开接头。

环形卡扣

使用环形卡扣接头的卡扣设计通常用于椭圆形或圆形零件。这些部件包括笔帽和容器盖。这种类型的卡扣接头在一个组件的圆周上带有一个脊。该脊锁定在第二部件的凹槽中。除了弯曲外，在装配过程中还可能出现拉伸或压缩环向应力。

这些是多轴应力，在设计接头时可能会成为挑战。我们可以根据连接部件的直径来估计简单圆形几何形状的应变。环形卡扣有一个关键特性，就是圆周的压缩和拉伸。

人们经常将钩子的圆形排列与环形卡扣设计混淆。然而，情况并非如此，因为环形配合中的偏转主要是弯曲。根据连接部件的设计，环形卡扣配合可能会表现出不同的特性。它们通常很容易锁定和释放，就像您在笔帽中发现的那样。有些可能会提供永久的、非释放的连接，这取决于连接部件的角度。但是，在这两种情况下都可以允许轮换。

该视频向您展示了塑料的卡扣接头：